阅读说明：本技术 换热板片及焊接板式换热器 (Heat exchange plate and welded plate heat exchanger ) 是由 刘兴成 许晓贺 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及换热板片及焊接板式换热器。包括带有波纹区的板片主体,所述板片主体的外周有中性边,板片主体其中一对相对的两个中性边有向下又向外翻折的第一延伸边,板片主体另一对相对的两个中性边有向上又向外翻折的第二延伸边,所述第一延伸边和第二延伸边与中性边平行,所述第一延伸边和第二延伸边在换热板片顶点处向内倾斜,所述第一延伸边和第二延伸边向内的倾斜边向内倾斜45度,相邻的第一延伸边和第二延伸边的倾斜边在板片主体的顶点处通过过渡边连接。本申请的换热器包括上面结构的换热板片。本申请提高了材料利用率。工艺简单,成本低。(The invention relates to a heat exchange plate and a welded plate type heat exchanger. The heat exchange plate comprises a plate body with a corrugated area, wherein neutral edges are arranged on the periphery of the plate body, one pair of opposite neutral edges of the plate body are provided with first extending edges which are turned downwards and outwards, the other pair of opposite neutral edges of the plate body are provided with second extending edges which are turned upwards and outwards, the first extending edges and the second extending edges are parallel to the neutral edges, the first extending edges and the second extending edges are inwards inclined at the vertex of the heat exchange plate, the inwards inclined edges of the first extending edges and the second extending edges are inwards inclined by 45 degrees, and the inclined edges of the adjacent first extending edges and the second extending edges are connected at the vertex of the plate body through transition edges. The heat exchanger of the application comprises the heat exchange plate sheet with the structure. The application improves the material utilization rate. Simple process and low cost.)

换热板片及焊接板式换热器

技术领域

本发明涉及板式换热器，尤其涉及换热板片及焊接板式换热器。

背景技术

常规的可拆垫片式板式换热器因其传热效率高，占地面积小，清洗、维修方便等优势在热交换领域得到了广泛的发展和应用。但当工作介质温度超过密封垫片的允许温度或密封垫片不适用工作介质工况时，可拆垫片式板式换热器的使用受到了限制。在此背景下，国内外各换热器生产企业先后研发了焊接板式换热器，此类换热器继承了可拆垫片式板式换热器传热效率高、占地面积小，清洗、维修方便的特点，此类换热器板片间采用焊接密封形式取代了垫片密封形式，大大提高了适用工况的范围。

现阶段的焊接板式换热器包括：盖板部件、密封垫片、分程隔板、板束框架、底板及联结螺栓组成。板束框架主要由板束、夹紧板、立柱及联结螺栓组成。板束主要由板片组、立柱衬板、夹紧板衬板组成。板片组主要由若干换热板片组成。现阶段焊接板式换热器也存在一定的缺陷：

现有设计中的换热板片13(见图11)包括板片本体131及沿板片本体边缘延伸的凸缘132，在凸缘上有向外延伸的凸起133，所述凸起133向前凸出与立柱衬板焊接连接。这种结构的换热板片材料利用率低，成本高，板片焊接工艺复杂。

现有技术中的换热板片的凸起133前端与立柱衬板焊接，板片与立柱衬板之间形成一个狭小的空间，当凸起与立柱衬板的连接焊缝发生泄漏时，维修和补焊过程麻烦，需拆卸盖板和立柱，所需时间更长，甚至因设备大、立柱较长而无法在设备使用现场进行拆卸，修补过程麻烦。

发明内容

本发明在于提供一种换热板片及焊接板式换热器，该换热板片材料利用率高，成本低，板片间焊接工艺简单，换热器抗热应力能力强。

本发明的技术方案：

一种换热板片，包括带有波纹区的板片主体，所述板片主体的外周有中性边，板片主体其中一对相对的两个中性边有向下又向外翻折的第一延伸边，板片主体另一对相对的两个中性边有向上又向外翻折的第二延伸边，所述第一延伸边和第二延伸边与中性边平行，所述第一延伸边和第二延伸边在换热板片顶点处向内倾斜，所述第一延伸边和第二延伸边向内的倾斜边向内倾斜45度，相邻的第一延伸边和第二延伸边的倾斜边在板片主体的顶点处通过过渡边连接。

一种焊接板式换热器，包括板束框架、盖板部件、底板，所述板束框架由板束、夹紧板和立柱组成，所述板束由板片组、立柱衬板和夹紧板衬板组成，所述板片组由上面所述的换热板片组成，

所述立柱衬板包括两侧的固定部及两个固定部之间的焊接部，固定部与焊接部为圆弧过渡,固定部靠近焊接部的部分为吸能区，

所述立柱衬板的焊接部及圆弧过渡部分切割装配孔，所述第一延伸边和第二延伸边的倾斜边通过装配孔穿过立柱衬板并与立柱衬板焊接，所述第一延伸边和第二延伸边的倾斜边的宽度与焊接部的宽度相同。

所述立柱衬板的固定部分别与换热板片的第一延伸边和第二延伸边相垂直。

所述板片组由多个换热板片组成，相邻两张板片中的一张相对旋转90°或翻转180°，使第一延伸边与下张板片的第二延伸边相接触，第3张板片与第1张板片方向相同，第4张板片与第2张板片方向相同，以此类推，依次叠加；再将相邻的两个所述换热板片扣合在一起的第一延伸边和第二延伸边的外边缘处逐个焊接连接。

本发明的有益效果：

1、提高了材料利用率。

本发明换热板片的第一延伸边和第二延伸边在顶点处有向内的倾斜边，当板片做周边冲切时，可以减小边缘废料区，使板片材料的利用率提高95％以上，对比同类产品，在相同下料尺寸上，生产出的板片面积提高了4％。

2、工艺简单，成本低。

本发明换热板片的第一延伸边和第二延伸边在顶点处有向内的倾斜边，结构简单，切割边缘废料区时工艺多样、简单，相比现有技术中的凸起形成的外伸角形式需特定工装或模具，本发明可以通过剪板机、激光切割机或整体模具冲切完成，可根据投资情况选择切割形式。板片制造工艺灵活多变，提高了工作效率，降低加工成本。

3、结构更合理。

本申请换热板片穿过立柱衬板装配孔并与立柱衬板焊接，立柱衬板固定部靠近焊接部的吸能区可以产生微小变形，这种微小变形可以吸收换热板片受热膨胀产生的热应力。此焊接节点在板片的第一延伸边和第二延伸边的交点处，与同类产品相比，此结构受力均匀、能承受较大的循环应力，产品整机设计时，可应对压差大、温差大等多种工况。

4、维修与补焊。

当板片与立柱衬板的焊缝发生泄漏，需要维修时，因换热板片的第一延伸边和第二延伸边的倾斜边与立柱衬板的焊接部直接焊接，未形成不便操作的狭小空间，又因为立柱衬板焊接部的宽度与第一延伸边和第二延伸边的倾斜边的宽度相同，焊缝更容易裸露在维修位置，所以只需拆卸盖板即可完成补焊修补，相比同类产品，修补此处焊缝需拆卸盖板和立柱，所需时间更少，操作更简单。

5、换热器的板片组组装效率高。

在组装板片组时，通过相应的工装将所有换热板片全部夹紧固定，最后逐个将上、下相邻的两个换热板片相互扣合一起的第一延伸边和第二延伸边的外边缘处焊接连接，速度快，效率高。

附图说明

图1为换热板片结构示意图。

图2为两张板片组装结构局部示意图。

图3为三张板片组装结构局部示意图。

图4是本发明换热器的结构示意图。

图5是图4的爆炸视图。

图6是图4中板束框架示意图。

图7是图6中板束的爆炸视图。

图8是图7中板片组示意图。

图9为板片与立柱衬板结合处放大结构图。

图10为板片与立柱衬板结合处另一角度放大结构图。

图11为现有技术中换热板片的局部放大图。

具体实施方式

本申请的换热板片与其连接部分焊接结构改进的焊接板式换热器，此类焊接板式换热器主要应用于石化、制药、冶金、钢铁及造纸等领域。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1-10，现阶段焊接结构的焊接板式换热器，包括：盖板部件1、密封垫片2、分程隔板3、板束框架,4、底板5及联结螺栓(图中未表示螺栓、螺母、平垫圈等紧固件)组成。

所述板束框架4主要由板束6、夹紧板7、立柱8及联结螺栓(图中未表示螺栓、螺母、平垫圈等紧固件)组成。

所述板束6主要由板片组9、立柱衬板10、夹紧板衬板11组成。

所述板片组9主要由若干换热板片12组成。

进一步地，板片组9组装时将其相邻两张换热板片12中的一张相对旋转90°或翻转180°，使其焊接位置相接触，第3张板片与第1张板片方向相同，第4张板片与第2张板片方向相同，依次叠加，并对焊接位置施焊形成冷流体通道和热流体通道，板片组9与立柱衬板10、夹紧板衬板11组装，并在相应位置上焊接制成板束6，立柱衬板10、夹紧板衬板11的相邻翻边位置焊接后形成与盖板部件连接的密封面。板束6、夹紧板7、立柱8及联结螺栓，组成板束框架4。板束框架4、密封垫片2、盖板部件1及分程隔板3(按需设置)通过螺栓连接形成产品整机。

本申请换热板片12，包括带有波纹区的板片主体121，所述板片主体121的外周有中性边122，板片主体121其中一对相对的两个中性边122有向下又向外翻折的第一延伸边123，板片主体121另一对相对的两个中性边122有向上又向外翻折的第二延伸边124，所述第一延伸边123和第二延伸边124与中性边122平行，所述第一延伸边123和第二延伸边124在换热板片的顶点处向内倾斜，所述第一延伸边123和第二延伸边124向内的倾斜边125向内倾斜45度，相邻的第一延伸边123和第二延伸边124的倾斜边125在板片主体的顶点126处通过过渡边127连接。

所述立柱衬板10，通过钣金折弯或工装拉伸成形，所述立柱衬板10包括两侧的固定部101及两个固定部101之间的焊接部102，固定部101与焊接部102为圆弧过渡(圆角半径约2.5mm),固定部101靠近焊接部102的部分为吸能区103，所述立柱衬板10的焊接部102及圆弧过渡部分切割装配孔104，装配孔104形状与板片的倾斜边相匹配，所述第一延伸边123和第二延伸边124的倾斜边125通过装配孔穿过立柱衬板10并与立柱衬板焊接，所述第一延伸边和第二延伸边的倾斜边及两个倾斜边之间的过渡边的宽度之和与焊接部的宽度相同。

倾斜边125向立柱衬板10的包围内延伸0.5-3mm，通过焊接的方式使板片组与立柱衬板10固定和密封。同时立柱衬板10中吸能区103的微小形变能抵消板片受热引起的应力。

所述立柱衬板10的两个固定部101分别与换热板片的第一延伸边123外边缘处和第二延伸边124外边缘处相垂直。

所述板片组9由多个换热板片12组成，上、下相邻的两个所述换热板片相互扣合在一起的第一延伸边和第二延伸边的外边缘处焊接连接。

本发明的结构形式能更好的应对热应力破坏，疲劳破坏，提高产品使用寿命，拓展了此类换热器的适用工况范围。

以上所述仅为本发明的参考实施案例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。